Tài liệu Toán 9 chủ đề căn thức bậc hai và hằng đẳng thức
Tài liệu gồm 25 trang, bao gồm kiến thức cần nhớ, các dạng toán và bài tập chủ đề căn thức bậc hai và hằng đẳng thức trong chương trình môn Toán 9, có đáp án và lời giải chi tiết. Mời bạn đọc đón xem.
Preview text:
CĂN THỨC BẬC HAI VÀ HẰNG ĐẢNG THỨC 2 A = A A. Tóm tắt lý thuyết 1. Căn thức bậc hai
a. Định nghĩa: Với A là một biểu thức đại số thì A được gọi là căn thức bậc hai của A và
A gọi là biểu thức lấy căn hay là biểu thức dưới dấu căn
b. A có nghĩa (hay xác định) khi 1 A ≥ 0 ⇒
có nghĩa khi A > 0 A
Ví dụ: 3x có nghĩa khi 3x ≥ 0 ⇔ x ≥ 0 , A ( A ≥ 0)
2. Hằng đẳng thức: 2 A = A = − , A (A < 0) Ví dụ 1: 2 2 12 = 12 =12; ( 7 − ) = 7 − = 7
Ví dụ 2: Rút gọn biểu thức sau: 2
(x − 2) với x ≥ 2 Lời giải Ta có: 2
(x − 2) = x − 2 = x − 2 vì x ≥ 2
B. Bài tập và các dạng toán
Dạng 1: Tìm điều kiện để biểu thức chứa căn có nghĩa
Cách giải: Chú ý rằng A có nghĩa khi và chỉ khi A ≥ 0 1
+) A có nghĩa khi A ≥ 0
+) A có nghĩa khi A > 0 1
+) A + B ⇒ A + B ≥ 0 có nghĩa khi A + B ≥ 0 +)
có nghĩa khi A > 0 A 1
+) A − B có nghĩa khi A − B ≥ 0 +)
có nghĩa khi A ≠ 0 2 A 1 A ≥ 0 +) có nghĩa khi ⇔ A − B
A − B ≠ 0 1 A ≥ 0 +) có nghĩa khi ⇔ A + B
A + B ≠ 0 1 A ≥ 0 A ≥ 0 B ≥ 0 B > 0 +) . A B ⇒ .
A B ≥ 0 có nghĩa khi ⇔ +) A có nghĩa ⇔ A ≤ 0 B A ≤ 0 B ≤ 0 B < 0 A > 0 B > 0
+) 1 có nghĩa AB > 0 ⇔ . A B A < 0 B < 0 +) 2
x ≤ n ⇔ − n ≤ x ≤ n(n ≥ 0) ≥ +) x n 2 x ≥ n ⇔ (n ≥ 0)
x ≤ − n
Bài 1: Tìm x để các căn thức sau có nghĩa a. 3 − x b. 2x −10 c. 3 − x − 4 1 d. 3x +15 e. 5x + x − x − 2 f. 2 8 9 Lời giải a) Ta có: 3
− x có nghĩa ⇔ x ≤ 0
b) Ta có: 2x −10 có nghĩa ⇔ 2x −10 ≥ 0 ⇔ x ≥ 5 4 c) Ta có: 3 − x − 4 có nghĩa 3x 4 0 x − ⇔ − − ≥ ⇔ ≤ 3
d) Ta có: 3x +15 có nghĩa ⇔ 3x +15 ≥ 0 ⇔ x ≥ 5 − 1 1 1 e) Ta có: 5x + 5x 0 x − ⇔ + ≥ ⇔ ≥ 2 có nghĩa 2 10 ≥ f) Ta có: x 9 2
x −8x − 9 có nghĩa 2
⇔ x −8x − 9 ≥ 0 ⇔ (x + )
1 (x −9) ≥ 0 ⇔ x ≤ 1 − x ≥ a 2 2 x ≥ a ⇔
Chú ý: Với a là số dương, ta có: x ≤ −a 2 2
x ≤ a ⇔ −a ≤ x ≤ a 2
Bài 2: Với giá trị nào của x thì mỗi biểu thức sau có nghĩa a. x(x + 2) b. 2 5x − 3x −8 c. 2 2x + 4x + 5 d. 2 4 − x e. 2
−x + 2x −1 Lời giải a) Ta có: x ≤ −
x(x + 2) có nghĩa khi 2
x(x + 2) ≥ 0 ⇔ x ≥ 0 x -2 0 x - │ - 0 + x + 2 - 0 + │ + x(x + 2) + - + x ≤ 1 − b) Ta có: 2
5x − 3x −8 có nghĩa khi 2 5x 3x 8 0 (x 1)(5x 8) 0 − − ≥ ⇔ + − ≥ ⇔ 8 x ≥ 5 c) Ta có: 2
2x + 4x + 5 có nghĩa khi 2 2
2x + 4x + 5 ≥ 0 ⇔ 2(x +1) + 3 ≥ 0 . Vậy biểu thức luôn có nghĩa d) Ta có: 2
4 − x có nghĩa khi 2 2
4 − x ≥ 0 ⇔ x ≤ 4 ⇔ 2 − ≤ x ≤ 2 e) Ta có: 2
−x + 2x −1 có nghĩa khi 2
−(x +1) ≥ 0 ⇔ x −1 = 0 ⇔ x =1
Bài 3: Với giá trị nào của x thì mỗi biểu thức sau có nghĩa: 4 2 − 1 a. 2x+3 b. x+1 c. 3− 2x 2 x x d. + x − + x − 2 2 x e. 2 f. x − 2 x + 2 x 3 g. + x − 2 x + + 3 − x 2 h. x − 4 x Lời giải 4 4 3 − a) Ta có: ⇔
≥ 0 ⇔ 2x + 3 > 0 ⇔ x > 2x + 3 có nghĩa 2x + 3 2 3 2 − 2 − b) Ta có: ⇔
≥ 0 ⇔ x +1< 0 ⇔ x < 1 − x +1 có nghĩa x +1 1 1 3 c) Ta có: có nghĩa ⇔
≥ 0 ⇔ 3− 2x > 0 ⇔ x < 3− 2x 3x − 2 2 2 d) Ta có: ⇔ > ⇔ ≠ 2 x x x có nghĩa 2 0 0 x x − 2 ≥ 0 x ≥ 2 e) Ta có:
+ x − 2 có nghĩa ⇔ ⇔ ⇔ x > 2 x − 2 x − 2 ≠ 0 x ≠ 2 x x − 2 ≥ 0 x ≥ 2 f) Ta có:
+ x − 2 có nghĩa ⇔ ⇔ ⇔ x ≥ 2 x + 2 x + 2 ≠ 0 x = 2 − x x ≥ 2 g) Ta có: + x − 2 ⇔ ⇔ x > 2 2 có nghĩa x − 4 x ≠ 2 ± 3 2 3 x + 3 k) Ta có: x + + 3 − x x + > 0 ⇔ ⇔ x có nghĩa x x (vô lý). 3 − x ≥ 0 x ≤ 0
Vậy không có giá trị nào của x làm biểu thức có nghĩa.
Dạng 2: Tính giá trị của biểu thức , A ( A ≥ 0)
Cách giải: Sử dụng hằng đẳng thức: 2 A = A = − , A (A < 0)
Bài 1: Tính giá trị của các biểu thức sau a. 49 A − = 144. − . 0,01 b. B ( )2 0,25 15 2,25 = − − + : 169 64 c. C ( )2 0,04 1,2 121 = − − + 81 d. D = + (− )2 − (− )2 2 2 75: 3 4 3 5 − 3 Lời giải 2 a) Ta có: 49 7 A − 144. . 0,01 12 . = − = . (0, )2 2 1 = 1,05 64 8 b) Ta có: B = − (− )2 + = ( )2 − + ( )2 2 2 0,25 15 2,25 : 169 0,5 15 1,5 : 13 = 1 − 4 c) Ta có: C ( )2 0,04 1,2 121 = − − + 81 ⇒ C = 90 d) Ta có: D = + (− )2 − (− )2 2 2 75: 3 4 3 5 − 3 ⇒ D = 3
Bài 2: Tính giá trị của các biểu thức sau a. 6 − 4 2 + 22 −12 2 b. 2 ( 3 − 2) + 2 c. 2 3 5 − (1− 5) d. 17 −12 2 + 9 + 4 2 e. 6 + 2 5 + 6 − 2 5 f. 3+ 2 2 + 6 − 4 2
g. 24 + 8 5 + 9 − 4 5 h. 41−12 5 − 41+12 5 Lời giải a) Ta có: 2 2
6 − 4 2 + 22 −12 2 = (2 − 2) + (3 2 − 2) = 2 2 b) Ta có: 2
( 3 − 2) + 2 = 3 − 2 + 2 = 3 c) Ta có: 2
3 5 − (1− 5) = 3 5 − 1− 5 = 3 5 − 1− 5 = 3 5 − ( 5 −1) = 2 5 +1 d) Ta có: 2 2
17 −12 2 + 9 + 4 2 = (3− 2 2) + (2 2 +1) = 4 e) Ta có: 2 2
6 + 2 5 + 6 − 2 5 = ( 5 +1) + ( 5 −1) = 2 5 f) Ta có: 2 2
3+ 2 2 + 6 − 4 2 = ( 2 +1) + (2 − 2) = 3 g) Ta có: 2
24 + 8 5 + 9 − 4 5 = 4(6 + 2 5) + ( 5 − 2) = 2 5 +1 + 5 − 2 = 3 5 2 2
h) Ta có: 41−12 5 − 41+12 5 = (6 − 5) − (6 + 5) = 2 − 5
Bài 3: Thực hiện các phép tính sau 2 2 − + a) 4 2 3 4 2 3
A = ( 3 − 2). 5+ 2 6 b) B = − 3 1 1 3 − + c) C = 5 − 9 − 29 −12 5
d) D = 13+ 30 2 + 9 + 4 2 Lời giải 5
a) Ta có: A = ( 3 − 2). 5+ 2 6 = ( 3 − 2)( 3 + 2) =1 2 2 2 2 2 2 − + − + b) Ta có: 4 2 3 4 2 3 ( 3 1) ( 3 1) B = − = − = ( 3− )1−( 3+ )1= 4− 3 3 −1 1+ 3 3 −1 3 − 1 c) Ta có: 2 C = 5 − 9 − 29 −12 5 = 5 − 9 − 20 −12 5 + 9 = 5 − 9 − (2 5 + 3) d) Ta có: 2
13+ 30 2 + 9 + 4 2 = 13+ 30 2 + (2 2 +1) = 13+ 30 2 + (2 2 +1) = 13+ 30 3+ 2 2 2 2
= 13+ 30 ( 2 +1) = 13+ 30( 2 +1) = 43+ 30 2 = 25 + 2.5.3 2 +18 = (5 + 3 2) = 5 + 3 2
Bài 4: Rút gọn các biểu thức sau a) 2 2 A = ( − )2 4 15 + 15
b) B = (2− 3) + (1− 3)
c) C = 49 −12 5 − 49 +12 5
d) D = 29 +12 5 − 29 −12 5 Lời giải a) Ta có: A = ( − )2 4
15 + 15 = 4 − 15 + 15 = 4(4 > 15)
b) Ta có: B = ( − )2 + ( − )2 2 3 1 3 = 2 − 3 + 1+ 3 =1 c) Ta có: C = − − + = ( − )2 − ( + )2 49 12 5 49 12 5 2 3 5 2 3 5 ⇒ C = 4 d) Ta có: D = + − − = ( + )2 − ( − )2 29 12 5 29 12 5 3 2 5 3 2 5 ⇒ D = 6
Bài 5: Chứng minh rằng a) + = ( + )2 11 6 2 3 2 b) 11+ 6 2 + 11− 6 2 = 6 c) − = ( − )2 8 2 7 7 1 d) 8− 2 7 − 8+ 2 7 = 2 − Lời giải a) Ta có: VT = + = + + = ( + )2 11 6 2 9 2.3 2 2 3 2 = VP ⇒ đpcm 6
b) Ta có: VT = 11+ 6 2 + 11− 6 2 = 2 + 3 + 2 −3 = 6 =VP ⇒ đpcm c) Ta có: − = − + = ( − ) 2 8 2 7 7 2 7 1 7 1 ⇒ đpcm d) Ta có: 2 2
VT = 8 − 2 7 − 8 + 2 7 = ( 7 − ) 1 − ( 7 + )1 = 2 − = VP ⇒
Dạng 3: Rút gọn các biểu thức chứa biến , A ( A ≥ 0)
Cách giải: Sử dụng hằng đẳng thức: 2 A = A = − , A (A < 0)
Bài 1: Rút gọn các biểu thức sau a) 2
A = 64a + 2a(a ≥ 0) b) 2
B = 5 25a − 25a(a < 0) c) 4 2
16a + 6a (với a bất kỳ) d) 6 3
3 9a − 6a (với a bất kỳ ) e) 2 2
E = a + 6a + 9 + a − 6a + 9 (với a bất kỳ ) Lời giải a) Ta có: 2
64a + 2a(a ≥ 0) = 8a + 2a =10a ⇒ A =10a b) Ta có: 2
5 25a − 25a(a < 0) = 5. 5a − 25a = 50 − a ⇒ B = 50 − a c) Ta có: 4 2 2 2 2 2
16a + 6a = 4a + 6a =10a ⇒ C =10a (với a bất kỳ ) d) Ta có: 6 3 3 3
3 9a − 6a = 3 3a − 6a (với a bất kỳ ) +) 3 3 3 3 3
a < 0 ⇒ 3. 3a − 6a = 3.( 3
− a ) − 6a = 15 − a +) 3 3 3 3 3
a ≥ 0 ⇒ 3. 3a − 6a = 9a − 6a = 3a e. (khó) 2 2
A = a + 6a + 9 + a − 6a + 9 với a bất kỳ 2 2
A = a + 6a + 9 + a − 6a + 9 = a + 3 + a − 3
+) Nếu a < 3 ⇒ a + 3 + a − 3 = −a − 3+ 3− a = 2 − a +) Nếu 3
− ≤ a ≤ a thì a + 3 + a − 3 = a + 3 + 3 − a = 6
+) Nếu a > 3 thì a + 3 + a − 3 = a + 3+ a − 3 = 2a 7
Bài 2: Rút gọn các biểu thức sau
(x+6 x +9)( x −3) 2 a) + + − A = 4 x − (0 ≤ ;xx ≠ 9) b) 9x 12x 4 2 B x = ≠ x − 9 3x 2 3 + Lời giải ( x + )2 3 ( x −3)
a) Ta có: A = 4 x − ( ⇒ A = x − ≤ x ≠ x − 3)( x +3) 3( )1(0 9) 2 − 1 x > 2 + + + b) Ta có: 9x 12x 4 3x 2 3 B = = = 3x 2 3x 2 + + 2 − 1 − x < 3
Bài 3: Thực hiện các phép tính
(x−10 x +25)( x +5) 2 a) − + A = 5 x − (0 ≤ x ≠ 25) b) 4x 4x 1 1 B x = ≠ x − 25 2x 1 2 − Lời giải
a) Ta có: A = 4 x + 5(0 ≤ x ≠ 25) 1 1 x > 2 b) Ta có: 4x − 4x +1 2 B = = 2x −1 1 1 x − < 2
Bài 4: Rút gọn các biểu thức sau
a) A = a + 2 a −1 + a − 2 a −1(1≤ a ≤ 2) b) 2
B = 4x − x − 4x + 4(x ≥ 2) 2 2 c) x + 4x + 4 C − + = (x ≠ 2) d) x 10x 25 D = 2x −1− x + 2 x − 5 e)
(x + 6 x + 9)( x − 3) E = 4 x − (0 ≤ x ≠ 9) x − 9 Lời giải
a) Ta có: A = a + 2 a −1 + a − 2 a −1(1≤ a ≤ 2) = a −1 +1 + a −1 −1
Với 1≤ a ≤ 2 ⇒ a −1 +1 > 0; a −1 −1≤ 0, ta được: 8
A = a −1 +1 + a −1 −1 = a −1 +1− a −1 +1 = 2 b) Ta có: 2
B = 4x − x − 4x + 4(x ≥ 2) = 4x − x − 2 = 4x − (x − 2) = 3x + 2 2 + + + c) Ta có: x 4x 4 x 2 C = (x ≠ 2) = x + 2 x + 2 - Nếu x < 2 − thì A = 1 − - Nếu x > 2 − thì A =1 2 − + − d) Ta có: x 10x 25 x 5 D = 2x −1− = 2x −1− x − 5 x − 5
+) Nếu x − 5 ≤ 0 ⇔ x ≤ 5 ⇒ A = 2x −1+1 = 2x
+) Nếu x ≥ 5 ⇒ A = 2x − 2
(x+6 x +9)( x −3)
e) Ta có: E = 4 x − (0 ≤ x ≠ 9) x − 9
(x+ x + )( x − ) ( x + )2 6 9 3 3 ( x −3) ⇒ E = 4 x − = 4 x − = x − ≤ x ≠ x − 9 (
x − 3)( x +3) 3( )1(0 9) Bài 5: Cho biểu thức: 2 2 2 2
A = x + 2 x −1 − x − 2 x −1
a. Với giá trị nào của x thì A có nghĩa
b. Tính A nếu x ≥ 2 Lời giải a) Ta có: 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2
A = x + 2 x −1 − x − 2 x −1 = ( x −1 +1) − ( x −1 −1) = x −1 +1 + x −1 −1 ≤ − A có nghĩa x 1 2 2
⇔ x −1≥ 0 ⇔ x ≥1 ⇔ x ≥1 b) Ta có: 2 2 2 2
x ≥ 2 ⇒ x ≥ 2 ⇔ x −1≥1⇒ x −1 ≥1⇒ x −1 −1≥ 0 2 2 2
⇒ A = x −1 +1+ x −1 −1 = 2 x −1 9 Bài 6:
Cho ba số dương x, y, z thỏa mãn: xy + yz + zx =1 2 2 2 2 2 2 Tính: (1+ y )(1+ z ) (1+ z )(1+ x ) (1+ x )(1+ y ) A = x + y + z 2 2 2 1+ x 1+ y 1+ z Lời giải Ta có: 2 2 2 2
1+ y = (xy + yz + zx) + y = (x + y)(y + z);1+ z = (y + z)(z + x);1+ x = (x + z)(x + y)
⇒ A = x(y + z) + y(z + x) + z(x + y) = 2(xy + yz + zx) = 2 Vậy A = 2 .
Dạng 4: giải phương trình
Cách giải: Chú ý một số cách biến đổi tương đương liên quan đến căn thức bậc hai B ≥ 0 1) A = B ⇔ 2 A = B x ≥1 x −1≥ 0 x ≥1 2 1 x x 1 − = − ⇔ ⇔
⇔ x = 0(loai) 2 2 2 2 1
− x = (x −1) 1
− x = x − 2x +1
x =1(t / m) 2) 2
A = B ⇔ A = B
A ≥ 0(hayB ≥ 0) 3) A = B ⇔ A = B 4) 2 2
A = B ⇔ A = B ⇔ A = ±B 5) 2 2
A = B ⇔ A = ±B 0 =1(vn) − = Ví dụ: x 1 x 2 2 (x 1) x − = ⇔ ⇔ 1 (thỏa mãn) x −1 = −x x = 2 B ≥ 0 7) A B
= ⇔ A = B A = −B 10 2x ≥ 0 x ≥ 0 1 1 1 1 x + = 2x
x = (t / m) Ví dụ: 2
x + x + = 2x ⇔ x + = 2x ⇔ 2 ⇔ 2 4 2 1 1 − x + = 2 − x x = (loai) 2 6 = 8) A B A = B ⇔ A = −B + = + = Ví dụ: 3x 1 x 3 x 1
3x +1 = x + 3 ⇔ ⇔ 3x 1 x 3 + = − − x = 1 − = 9) A 0
A + B = 0 ⇔ B = 0 x = 5 − Ví dụ: 2 x 5 x 25 0 + + −
= ⇔ x = 5 ⇔ x = 5 − x = 5 − = 10) A 0
A + B = 0 ⇔ B = 0
Bài 1: Giải các phương trình sau a. 2
x − 2x + 4 = 2x − 2
b. x + 2 x −1 = 2 c. 2
2x − 2x +1 = 2x −1
d. x + 4 x − 4 = 2 Lời giải 2x − 2 ≥ 0 x ≥1 a) Ta có: 2
x − 2x + 4 = 2x − 2 ⇔ ⇔ ⇒ x = 2 2
x − 2x + 4 = (2x − 2)2 2 2
x − 2x + 4 = 4x −8x + 4 4 − x ≥ 0 b) Cách 1: Ta có: 2 x 2 x 1 2 x 2 x 1 2 2 x 1 4 x + − = ⇔ + − = ⇔ − = − ⇔ ⇒ x = 4 ( x − ) 1 = (4 − x) 2 2
Cách 2: Ta có x + 2 x −1 = 2 ⇔ x −1 +1 = 2 ⇒ x = 2 2x −1≥ 0 c) Ta có: 2
2x 2x 1 2x 1 − + = − ⇔ ⇒ x =
2x − 2x +1 = (2x + ) 1 2 2 1 11 x − 4 ≥ 0 d) Ta có: Điều kiện ⇔ x ≥ 4
x + 4 x − 4 ≥ 0 x + x − = ⇔ x +
x − − = ⇔ (x − ) + x − + = ⇔ ( x − − )2 2 4 4 2 4 4 4 0 4 2. 4.2 4 4 4 2 = 2 ⇒ x = 4
Bài 2: Giải các phương trình sau a. 2
x − 3x + 2 = x −1 b. 2 2
x − 4x + 4 = 4x −12x + 9 Lời giải x −1≥ 0 = a) Ta có: x 1 2
x − 3x + 2 = x −1 ⇔ ⇔ 2
x − 3x + 2 = x −1 x = 3 x =1 b) Ta có: 2 2 x 4x 4 4x 12x 9 x 2 2x 3 − + = − + ⇔ − = − ⇒ 5 x = 3
Bài 3: Giải các phương trình sau a. 2
(x − 3) = 3− x b. 2
4x − 20x + 25 + 2x = 5 c. 2 (3− 2x) = 4
d. x + 2 x −1 = 2(x ≥1) Lời giải a) Ta có: 2
(x − 3) = 3− x ⇔ x − 3 = 3− x ⇔ x − 3 < 0 ⇔ x < 3 b) Ta có: 2 2 5
4x − 20x + 25 + 2x = 5 ⇔ (5 − 2x) = 5 − 2x ⇔ 5 − 2x = 5 − 2x ⇔ 5 − 2x ≥ 0 ⇔ x ≤ 2 − = = − c) Ta có: 3 2x 4 x 1,5 2
(3− 2x) = 4 ⇔ 3− 2x = 4 ⇔ ⇔ 3 2x 4 − = − x = 3, − 5 d) Ta có: 2
x + 2 x −1 = 2(x ≥1) ⇔ x −1+ 2 x −1 +1 = 2 ⇔ ( x −1 −1) = 2 ⇔ x −1 −1 = 2 x −1 = 3 ⇔
⇔ x −1 = 9 ⇔ x =10 x −1 = 1( − loai)
Bài 4: Giải các phương trình sau a. 2 2
x − 2x +1 + x − 6x + 9 =1 b. 2
2x − 3 = 4x − 3 12 c. 2 1− x = x −1 Lời giải a) Ta có: 2 2 2 2
x − 2x +1 + x − 6x + 9 =1 ⇔ (x −1) + (x − 3) =1 ⇔ x −1 + x + 3 =1(1) 3
+) Với x <1⇒ x −1< 0; x − 3 < 0 ⇒ (1) ⇔ 1− x + 3− x =1 ⇔ x = (loai) 2
+) Với 1≤ x ≤ 3 ⇒ x −1≥ 0; x − 3 ≤ 0 ⇒ (1) ⇔ x −1+ 3− x =1 ⇔ 0x = 1( − loai) 5
+) Với x > 3 ⇒ x −1 > 0; x − 3 > 0 ⇒ (1) ⇔ x −1+ x − 3 =1 ⇔ x = (loai) 2
Vậy phương trình vô nghiệm 3 x ≥ 4x 3 0 − ≥ b) Ta có: 4 2
2x − 3 = 4x − 3 ⇔ ⇔ 2
2x − 3 = 4x − 3 x = 0(loai)
x = 2(tm) x ≥1 x −1≥ 0 x ≤ 1 − c) Ta có: 2
1− x = x −1 ⇔ ⇔ ⇒ x ∈ 1; ± ± 2 2 2 2 { }
x −1 = (x −1) x = 1 ± (t / m) x = ± 2
Bài 5: Giải các phương trình sau a. 2 2
x − 2x +1 = x −1 b. 2
x − 3 = x − 3 c. 2 2
x − 4 + x + 4x + 4 = 0 2 d. (Khó). 2 2
3x −18x + 28 + 4x − 24x + 45 = 5 − − x + 6x Lời giải a) Ta có: 13 2 x −1≥ 0 2 2 2 2 2 2
x − 2x +1 = x −1 ⇔ (x −1) = x −1 ⇔ x −1 = x −1 ⇔ x −1= x −1 2
x −1 = −(x −1) x ≥1 2 x ≥1 x ≤ 1 − 2
⇔ x − x = 0
⇔ x = 0(loai) ⇒ x∈{1;− } 2
(x −1)(x + 2) = 0
x =1(t / m) x = 2( − t / m) b) Ta có: 2 x − = x − x − x + − x − = 2 3 3 ( 3)( 3) ( 3) 0
x − 3 = x − 3 ⇔ ⇔ 2
x − 3 = −(x − 3)
(x − 3)(x + 3) + (x − 3) = 0 x − 3 = 0 x = 3 x + 3 −1 = 0 x =1− 3 ⇔ ⇔ x − 3 = 0 x = 3 x 3 1 0 + + = x = 1 − − 3 x = 2 2 − = c) Ta có: x 4 0 2 2 x 4 x 4x 4 0 − + + + = ⇔ ⇔ x = 2 − ⇔ x = 2 − 2
x + 4x + 4 = 0 x = 2 − d. (Khó) Ta có: 2 2 2
3x −18x + 28 + 4x − 24x + 45 = 5
− − x + 6x 2 2 2
⇔ 3(x − 3) +1 + 4(x − 3) + 9 = 4 − (x − 3) (1) Ta có: VT ( ) 1 ≥ 4;VP ≤ 4
Vậy phương trình có nghiệm khi hai vế đều bằng 4 2
⇔ (x − 3) = 0 ⇔ x = 3 Vậy x = 3.
Dạng 5: Tìm GTLN, GTNN của biểu thức
Cách giải: Áp dụng bất đẳng thức: A + B ≥ A+ B Dấu “=” xảy ra ⇔ . A B ≥ 0
Bài 1: Tìm GTNN của các biểu thức sau 14 a) 2 2
A = x + 2x +1 + x − 2x +1
b) B = 2x −1 + 3− 2x c) 2 2
C = 4x − 4x +1 + 4x −12x + 9 d) 2 2
49x − 42x + 9 + 49x + 42x + 9 Lời giải a) Ta có: 2 2
A = x + 2x +1 + x − 2x +1 ⇔ A = x +1 + x −1 Cách 1: +) Nếu x < 1
− ⇒ A = −x −1− x +1 = 2 − x > 2(1) +) Nếu 1
− ≤ x ≤1⇒ A = x +1− x +1 = 2(2)
+) Nếu x >1⇒ A = x +1+ x −1 = 2x > 2(3)
Từ (1)(2)(3) ⇒ MinA = 2 ⇔ 1 − ≤ x ≤1
Cách 2: Áp dụng bất đẳng thức A + B ≥ A + B
A = x +1 + x −1 = x +1 + 1− x ≥ x +1+1− x = 2
Vậy MinA = 2 ⇔ (x +1)(1− x) ≥ 0 ⇔ 1 − ≤ x ≤1 b) Ta có: 1 3
B = 2x −1 + 3− 2x ⇒ MinB = 2 ⇔ ≤ x ≤ 2 2 c) Ta có: 2 2
C = 4x − 4x +1 + 4x −12x + 9 = 2x −1 + 3− 2x ≥ (2x −1) + (3− 2x) = 2 1 3
⇔ (2x −1)(3− 2x) ≥ 0 ⇔ ≤ x ≤ 2 2 d) Ta có: 3 − 3 D = ⇔ ≤ x ≤ min 6 7 7 15
BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM
Câu 1: Khẳng định nào sau đây sai
a. 3x xác định khi x ≥ 0 b. 9
− x xác định khi x ≤ 0 x − 5 4 − c.
xác định khi x ≥ 5 d.
xác định khi x > 7 3 x − 9 Lời giải Chọn đáp án D Giải thích:
A) 3x xác định ⇔ 3x ≥ 0 ⇔ x ≥ 0 B) 9
− x xác định ⇔ 9
− x ≥ 0 ⇔ x ≤ 0 x − 5 x − 5 C) xác định ⇔
≥ 0 ⇔ x − 5 ≥ 0 ⇔ x ≥ 5 3 3 4 − 4 − D) ⇔
> 0 ⇔ x − 7 < 0 ⇔ x < 7 x xác định − 9 x − 7
Câu 2: Điền vào chỗ (…) để được khẳng định đúng
a) Điều kiện xác định của 2 3xy là…
b) Điều kiện xác định của 5 − 4x là… 5y −1
c) Điều kiện xác định của 2 x −81 là…
d) Điều kiện xác định của 2 là… 4x Lời giải 16
A) Điều kiện xác định của 2
3xy là: x ≤ 0 5
B) Điều kiện xác định của 5 − 4x là: x ≤ 4
C) Điều kiện xác định của 2
x −81 là: x ≤ 9 − hoặc x ≥ 9 5y −1 1
D) Điều kiện xác định của y ≥ 2 là: và x ≠ 0 4x 5 2 a +1
Câu 3: Điều kiện xác định của 3 a là: a) a ≥ 0 b) a ≤ 0 c) a > 0 d) a > 1 − Lời giải Chọn đáp án C 2 a +1 2 a +1
Điều kiện xác định của 3
≥ 0 ⇔ a > 0 ⇔ a > 0 3 a là 3 a (vì 2 a +1 > 0) 2 2
Câu 4: Biểu thức (− )2
6 . (1− 3) − (2 3 − )1 . 3
− có giá trị đúng là số nào ? a) 3 b) 3 − c) 2 3 d) 2 − 3 Lời giải Chọn đáp án B 2 2
Giải thích: Ta có (− )2
6 . (1− 3) − (2 3 − )1 . 3 − = 6
− .1− 3 − 3(2 3 − )1 (do 3 >1 và
2 3 >1) = 6 3 − 6 − 6 3 + 3 = 3 −
Câu 5: 9 − 4 5 − 5 có kết quả rút gọn là số nào ? a) 2 b) 1 17 c) 2 − 10 d) 2 10 Lời giải Chọn đáp án B
Giải thích: Ta có − − = ( − )2 9 4 5 5 2
5 − 5 = 2 − 5 − 5 = 5 − 2 − 5 = 2 − (do 2 < 5 )
Câu 6: Rút gọn 19 − 6 10 + 26 −8 10 ta được số nào ? a) 1 − b) 1 c) 2 − 10 d) 2 10 Lời giải Chọn đáp án B 2 2
Giải thích: Ta có 19 − 6 10 + 26 −8 10 = (3− 10) + ( 10 − 4) = 3− 10 + 10 − 4 = 10 − 3+ 4 − 10 = 1 − 3
Câu 7: Nếu x > thì phương trình 2
9 −12x + 4x = 5 − 3x có nghiệm là số nào? 2 a) x =1,6 b) x =1,7 c) x =1,8 d) x =1,9 Lời giải Chọn đáp án A
Giải thích: Ta có
− x + x = − x ⇔ ( − x)2 2 9 12 4 5 3 3 2
= 5 − 3x ⇔ 3− 2x = 5 − 3x 3
Vì x > ⇒ 3x − 2 < 0, nên ta có: 8
− x = − x ⇔ x − = − x ⇔ x = = (thỏa mãn). 2 3 2 5 3 2 3 5 3 1,6 5
Câu 8: Với điều kiện 2 x < , phương trình 2
4 − 4 10x +10x = 3− 2 10x có nghiệm là số 10 nào? 1 1 a) x = b) x = 2 10 10 18 1 c) x = − d) Một kết quả khác 10 Lời giải Chọn đáp án B
Giải thích: Ta có − x + x = − x ⇔ ( − x)2 2 4 4 10 10 3 2 10 2 10
= 3− 2 10x ⇔ 2 − 10x = 3− 2 10x Vì 2 1 x 2 10x 0 2 10x 3 2 10x 2 10x 3 2 10x x − < ⇒ − > ⇒ − = − ⇔ − = − ⇔ = (thỏa mãn) 10 10
Câu 9: Giá trị của biểu thức 2
A = 4a − 4a +1 + 2a + 5 bằng số nào khi 3 a = 2 a) 6 b) 8 c) 10 d) 12 Lời giải Chọn đáp án C
Giải thích: Ta có A = a − a + + a + = ( a − )2 2 4 4 1 2 5
2 1 + 2a + 5 = 2a −1 + 2a + 5 Khi 3 3 3
a = ⇒ A = 2. −1 + 2. + 5 = 3−1 + 3+ 5 = 2 + 3+ 5 =10 . 2 2 2
Câu 10: Trong các kết luận sau, kết luận nào sai a) Biểu thức 2
y = x + 4 luôn có nghĩa với mọi giá trị của x b) Biểu thức 2
y = 9 − x luôn có nghĩa với mọi giá trị của x c) Biểu thức 1 y =
luôn có nghĩa với mọi giá trị của 1 x ≠ 2 2x − 2 2 +1 2 d) Biểu thức x −3 y = x + 3 + có nghĩa khi 3 − ≤ x ≤ 3 x + 3 Lời giải Chọn đáp án D Giải thích: A) 2
y = x + 4 có nghĩa khi 2
x + 4 ≥ 0 (luôn đúng) 19 B) 2
y = 9 − x có nghĩa khi 2 2
9 − x ≥ 0 ⇔ x ≤ 9 ⇔ x ≤ 3 ⇔ 3 − ≤ x ≤ 3 C) 1 1 y = = có nghĩa khi 1
2x −1 ≠ 0 ⇔ x ≠ 2 2x − 2 2 +1 ( 2x− )2 1 2 x + 3 ≥ 0 D) x −3 y = x + 3 +
có nghĩa khi x −3 ⇔ x ≥ 3 x + 3 ≥ 0 x + 3 BÀI TẬP VỀ NHÀ
Bài 1: Với mỗi giá trị nào của x thì mỗi căn thức sau có nghĩa a) 2 b) 3 − x c) 1 3x − 5 3− 2x d) 2 x + 2 3 e) f) 2x −1 2 x +1 g) 2 −x + 2x −1 h) − x +1 i) 2 −x − 3 Hướng dẫn giải a) 2 có nghĩa khi 2 5
> 0 ⇔ 3x − 5 > 0 ⇔ 3x > 5 ⇔ x > 3x − 5 3x − 5 3 b) 3 − x có nghĩa khi 3
− x ≥ 0 ⇔ x ≤ 0 c) 1 có nghĩa khi 1 3 3
> 0 ⇔ 3− 2x > 0 ⇔ 3 > 2x ⇔ > x ⇔ x < 3− 2x 3− 2x 2 2 d) 2 x + 2 có nghĩa khi 2
x + 2 ≥ 0 (luôn đúng) 3 > 0 e) Do 3 , x ∀ ∈ R ⇒
có nghĩa với mọi x∈ R 2 2 x +1≥1 > 0 x +1
f) 2x −1 có nghĩa khi 1
2x −1≥ 0 ⇔ 2x ≥1 ⇔ x ≥ 2
g) Ta có: −x + x − = −(x − x + ) = −(x − )2 2 2 2 1 2 1 1 ≤ 0, x ∀ ∈ R , nên 2
−x + 2x −1 có nghĩa khi −(x − )2 1 = 0 ⇔ x =1 20
h) Ta có x +1 ≥ 0 ⇔ − x +1 ≤ 0, x
∀ ∈ R ⇒ − x +1 có nghĩa khi − x +1 = 0 ⇔ x = 1 − i) Ta có 2 −x − = −( 2 3 x + 3), do 2 x + ≥ > ⇒ −( 2 3 3 0 x + 3) < 0
Do đó không tồn tại x để 2 −x − 3 có nghĩa. Bài 2: Tính
a) A = 49. 144 + 256 : 64 b) 2 2
B = 72 : 2 .36.3 − 225 Hướng dẫn giải
a) Ta có: A = 49. 144 + 256 : 64 ⇒ A = 86 b) Ta có: 2 2
B = 72 : 2 .36.3 − 225 ⇒ B = 13 −
Bài 3: Tính giá trị của biểu thức a) 2 2
A = (2 − 5) + (2 2 − 5) b) 2 2
B = ( 7 − 2 2) + (3− 2 2)
c) C = 11+ 6 2 − 11− 6 2
d) D = 17 +12 2 + 17 −12 2 Hướng dẫn giải a) Ta có: 2 2
A = (2 − 5) + (2 2 − 5) ⇒ A = 2 2 − 2 b) Ta có: 2 2
B = ( 7 − 2 2) + (3− 2 2) ⇒ B = 3− 7
c) Ta có: C = 11+ 6 2 − 11− 6 2 ⇒ C = 2 2
d) Ta có: D = 17 +12 2 + 17 −12 2 ⇒ D = 6
Bài 4: Rút gọn các biểu thức sau a) 2
A = 64a + 2a b) 6 3
B = 3 9a − 6a 2 c) − + = ( − ) xy C x y xy > 0 d) 9 6x x D = 2 ( ) (x − y) 2 25y e) 3 4 E = 8x ( 2 4x − 2x + ) 2 2 2 ( f) F =
5a (1− 4a + 4a ) x − ) 1 2 2 1 2a −1 Hướng dẫn giải
A =10(a ≥ 0) a) Ta có: 2
A = 64a + 2a ⇒ A = 6 − a (a < 0) 21 3 B = 15 − a (a < 0) b) Ta có: 6 3
B = 3 9a − 6a ⇒ 3 B = 3a (a ≥ 0)
c) Biểu thức có nghĩa khi xy ≥ 0; x ≠ y xy xy
xy (x > y)
Ta có: C = (x − y) = x − y . = 2 ( ) (x − y)
x − y − xy (x < y)
d) Biểu thức có nghĩa khi y ≠ 0 9 − 6x + x (x −3)2 2 2 Ta có: x − 3 x − 3 D = = = = 2 2 25y 25y 5y 3y x −3 x − 3 ≥ 0 x − 3 ≤ 0 khi hoac 5y y > 0 y < 0 = 3− x x − 3 ≥ 0 x − 3 ≤ 0 khi hoac 5y y 0 < y > 0 e) Ta có: 3 E =
8x (4x − 2x + ) 3 1 = . 2.(2x )2 2 4 2 2 3 2 ( − = − x − ) ( x − ) .(2x ) 1
( x − ).2x . 2x 1. 2 2 2 1 2 2 1 2 2 1 2 1 > 2 3 2x khi x 3 2x 2 = . 2x −1 = 2x −1 2 1 3 − 2x khi x < 2 f) Ta có: 2 F =
5a (1− 4a + 4a ) 2 =
5a (1− 4a + 4a ) 2 = 5a (2a − )2 2 2 4 2 4 2 2 1 = .5a 2a −1 2a −1 2a −1 2a −1 2a −1 2 1 10a khi a > 2 = 2 1 10 − a khi a < 2
Bài 5: Rút gọn các biểu thức sau a) 2 2
A = a + 6a + 9 + a − 6a + 9( 3 − ≤ a ≤ 3)
b) B = a + 2 a −1 + a − 2 a −1(1≤ a ≤ 2) Hướng dẫn giải a) Ta có: 2 2
A = a + 6a + 9 + a − 6a + 9( 3
− ≤ a ≤ 3) = a + 3 + a − 3 = a + 3+ 3− a = 6
b) Ta có: B = a + 2 a −1 + a − 2 a −1(1≤ a ≤ 2) = 2 22
Bài 6: Giải các phương trình sau a) 2
x + x = x b) 2 1− x = x −1 c) 2 2
x − 2x +1 = x −1 d) 2
4x − 4x +1 = x −1 e) 4 2 x 2
− x +1 = x −1 f) 2
x −1 + x +1 = 0 g) 2
1− x + x +1 = 0 Hướng dẫn giải x ≥ 0 ≥ a) Ta có: x 0 2
x + x = x ⇔ ⇔ ⇔ x = 0 2 2
x + x = x x = 0 x −1≥ 0 x ≥1 ≥ b) Ta có: x 1 2
1− x = x −1 ⇔ ⇔ ⇔ ⇔ x = 1 − x = (x − ) 1 2 2 1 2x ( x − ) 1 = 0 x = 0; x =1
c) Ta có: x − x + = x − ⇔ (x − )2 2 2 2 2 2 1 1
1 = x −1 ⇔ x −1 = x −1(*) 2 2 2 2 x ≥1 x −1≥ 0 x ≥1 x ≥1 Cách 1: ( x = x = *) 0 1 2 2
⇔ x −1= x −1⇔ x − x = 0
⇔ x(x − ) 1 = 0 ⇔ ⇔ x =1 x = 2 2 2
x −1 = 1− x
x + x − 2 = 0 ( x − ) 1 (x + 2) = 0 x = 2 B ≥ 0
(*) Nhận xét: Ở cách này ta dùng phương pháp: A B
= ⇔ A = B A = −B − ≥ − < Cách 2: ( ) x 1 0 x 1 0 * ⇔ hoặc (*) ⇔ 2
x −1 = x −1 2
x −1 =1− x
Giải 2 trường hợp ra ta nhận được kết quả giống cách 1. ( A ≥ A <
*) Nhận xét: Ở cách này ta dùng phương pháp: 0 A = B ⇔ hoặc 0 A = B ⇔ A = B A = −B x −1≥ 0
d) Ta có: 4x 4x 1 x 1 (2x )2 2 1 x 1 2x 1 x 1 − + = − ⇔ − = − ⇔
− = − ⇔ 2x −1= x −1 (vô nghiệm)
2x −1 =1− x 23 x −1≥ 0 e) Ta có: x 2
− x +1 = x −1 ⇔ (x − )2 4 2 2 2 2
1 = x −1 ⇔ x −1 = x −1 ⇔ x −1= x −1⇔ x =1 2
x −1 =1− x 2 − = = ± f) Ta có: x 1 0 x 1 2
x −1 + x +1 = 0 ⇔ ⇔ ⇔ x = 1 − x +1 = 0 x = 1 − 2 − = = ± g) Ta có: 1 x 0 x 1 2
1− x + x +1 = 0 ⇔ ⇔ ⇔ x = 1 − x +1 = 0 x = 1 −
Bài 7: Giải các phương trình sau a) 2
x − 6x + 9 = 4 − x b) 2 2
x − 2x +1 + x − 4x + 4 = 3
c) 2x − 2 + 2 2x − 3 + 2x +13+ 8 2x − 3 = 5 d) 2 2
x − 9 + x − 6x + 9 = 0 Hướng dẫn giải 4 − x ≥ 0 a) Cách 1: 2 7
x − 6x + 9 = 4 − x ⇔ ⇔ x = 2 2
x − 6x + 9 = (4 − x) 2 Cách 2: 2 7
x − 6x + 9 = 4 − x ⇔ x − 3 = 4 − x ⇒ x = 2 b) 2 2
x − 2x +1 + x − 4x + 4 = 3 ⇔ x −1 + x − 2 = 3
+ Nếu 1< x < 2, ta được: x −1+ 2 − x = 3 ⇔1= 3 (vô nghiệm)
+ Nếu x > 2 , ta được: x −1+ x − 2 = 3 ⇔ x = 3
+ Nếu x <1, ta được: 1− x + 2 − x = 3 ⇔ x = 0
Vậy x = 0 hoặc x = 3 c) Ta có: 3
2x − 2 + 2 2x − 3 + 2x +13+ 8 2x − 3 = 5 ⇔ 2x − 3 +1 + 2x − 3 + 4 = 5 ⇒ x = 2 2 x − 9 = 0 d) Ta có: 2 2 x 9 x 6x 9 0 − + − + = ⇒ ⇒ x = 3 (x − 3)2 = 0 Bài 8:
Tìm các số thực x, y, z thỏa mãn đẳng thức: x + y + z + 8 = 2 x −1 + 4 y − 2 + 6 z − 3 24 Hướng dẫn giải Cách 1: Ta có: 2 2 2
x + y + z + 8 = 2 x −1 + 4 y − 2 + 6 z − 3 ⇔ ( x −1 −1) + ( y − 2 − 2) + ( z − 3 − 3) = 0
⇔ x = 2; y = 6; z =12 Cách 2:
Ta có: x = (x −1) +1≥ 2 x −1; y + 2 = (y − 2) + 4 ≥ 4 y − 2; z + 6 = (z − 3) + 9 ≥ 6 z − 3
Vậy: x = 2; y = 6; z =12 . 25